綜掘機臨時支護總結

綜掘機機載式臨時支護裝置

使用總結

【摘要】：針對巷道掘進中前探梁臨時支護速度慢、頂板易發(fā)生下沉和變形的

技術難題,用掘進機機載臨時支護替代竄管前探梁臨時支護巷道頂部具有良好效果；黔西公司青龍煤礦采用綜掘機機載式臨時支護（ZLJ-10/21）裝置效果顯著,有一定的借鑒意義。

【關鍵詞】：綜掘機臨時支護推廣與使用

【引言】：根據目前國內掘進機發(fā)展水平，為滿足巷道快速掘進及井下巷道支

護要求，掘進機截割部上安裝機載臨時支護，從而取代人工打管棚支護，我礦選用山東兗煤精益機電設備有限公司生產的ZLJ-10/21機載臨時支護，該臨時支護護頂面積護頂面積為2~3.5(長)×2.7(寬)，最大支護高度4.2m，最小支護高度2.3m，采用掘進機油泵提供動力源，額定壓力為16MPa，我礦巷道錨網支護間排距為800mm×800mm，掘進機掘進時，使用該裝置后進行臨時超前支護在3.2m，可以一次掘進3.2m進行錨網支護，提高了掘進速度，同時臨時超前技護安全系數(shù)高于普通超前支護。

【主要內容】

一、目前我國煤礦巷道開拓時，支護方式均采用多條前探梁（鋼管或方鋼）沿巷道方向懸掛于頂板處前探空頂區(qū)，防止頂板冒頂造成人身傷害事故。這種前探梁支護缺陷為：沒有初撐力，安全可靠性差，不能對空頂區(qū)頂板進行支撐力度保護，操作過程復雜，工人勞動強度大等。

我礦11607軌順綜掘巷道原臨時支護方式為竄管前探梁支護,前探梁采用￠76mm鋼管加工制作,長4.0m,共3根。為實現(xiàn)礦井高產高效,滿足安全生產的要求,我礦在掘進工作面引進了ZLJ-10/21機載臨時支護裝置,裝置安裝在EBZ-160綜掘機上,代替原有的竄管前探梁臨時支護,取得了較好的支護效果。

臨時支護裝置工作原理及技術參數(shù)

ZLJ-10/21機載臨時支護裝置有頂梁架、連接器、主架、油缸、高壓油路過濾器、插裝液壓鎖、高壓油管路、分流集流閥、溢流閥、控制操作閥等組成。

【工作原理】機載臨時支護裝置工作時，用綜掘機的原站供油，打開兩

位三通操作閥連通至支護的油路，關閉掘進機的油路，把頂架前伸、側伸伸出，把支護的鋼帶和鋼網放在頂梁架上，被磁鐵吸好，向前推動支護主架和頂梁架液壓控制手柄，液壓油經溢流閥到操作閥，供經分流集流閥分流，進入雙向鎖，雙向鎖打開進入油缸，這時，主架和頂梁架有拆合狀態(tài)慢慢平穩(wěn)打開，操控到所需要的角度和位置再升主架，升到巷道上頂板，把鋼帶和鋼網壓緊在巷道頂板上，人就可以在支護下安全的打孔、上錨桿了。錨固作業(yè)完畢后，先把主架下降到最低位置，再折合主架和頂梁架，合攏頂梁架趴伏于掘進機上為止，把兩位三通閥手柄推向掘進機的油路，支護油路關閉，支護控制閥不再工作，掘進機進行下一工作循環(huán)。

【裝置特點】

1、采用綜掘機動力源提供動力；2、框架采用折疊、抽屜式結構；3、采用液壓千斤頂作為執(zhí)行機構。

4、油缸設置雙向鎖，保證動作的穩(wěn)定性及工作的安全性。5、采用與掘進機疊加的配套方式，全液壓控制，掘護交叉作業(yè)，當掘進作業(yè)時將臨時支護折疊收縮至掘進機截割蓋板上面，最大程度縮小外限尺寸，不干擾掘進機截割、裝載作業(yè)及司機的操作視線。

6、采用支護頂架與巷道頂板面接觸方式，以油缸提供支撐力。7、支護時可以適應各種巷道。

8、頂板架設有強磁鐵，方便鋼帶和錨網的固定。9、結構件有足夠的強度、剛度和使用壽命。

10、與各種型號掘進機配套，對掘進機的改動量盡可能少，配套方便。

11、系統(tǒng)機械化程度高，操作方便，支護快捷，安全可靠，便于井下安裝使用。

【主要技術參數(shù)】1、巷道適用范圍：高度2.3～4.2m，寬度3.0～5.5m；

2、超出截割頭距離1.8m，前伸展開：2.8m;3、額定初撐力1T

4、支護范圍2.0（長）x2.0（寬）,展開：3.4（長）x3.4（寬）5、折疊后高度100300mm6、頂板傾斜≤20°，上展：45°7、展開時間：70S

8、臨時支護與掘進機共用一泵站，無需另加動力裝置；9、臨時支護不超出掘進機的有效外限尺寸；10、模塊化設計，方便運輸和井下安裝。

【優(yōu)點】

綜掘工區(qū)在11607綜掘機施工的過程中，采用機載式臨時支護裝置（ZLJ-10/21）取代了原有的竄移前探梁支護方式，主要體現(xiàn)了以下優(yōu)點：

⑴、使用機載式臨時支護裝置與以前的竄移臨時前探梁臨時支護方式相比縮短了臨時支護時間，以往竄移前探梁作臨時支護時間需要20分鐘到30分鐘左右，而現(xiàn)在使用機載式臨時支護裝置只需要5分鐘左右，相比之下大大提高了工作效率，同時減少了頂板的空頂時間。

⑵、巷道在以前的掘進的過程中，若頂板完好綜掘機一次僅割兩排；但現(xiàn)在可以滿足切割三排的要求，當頂板切割出三排后，此機載式前探梁能一次性在平臺上鋪設三張網片，而以往的臨時支護方式要掛三張網片的話，一次很難將三張網片同時連網到頂板上，在連第三張網片時，人員還需借助鋼梯的輔助才能完成，機載式臨時支護可以滿足同時鋪設三張網片為支護爭取更多時間，同時也避免了人員進入空頂區(qū)域或登高作業(yè)的隱患。

⑶、綜掘機機載式臨時支護裝置在臨時支護時，還能通過液壓系統(tǒng)給頂板一定的初撐力，在作永久支護時能更好地對頂板進行管理。而以往的竄移前探梁支護方式，只能對頂板被動的防護，相比之下沒有機載式臨時支護裝置安全。

【缺點及改進】

綜掘工區(qū)在11607綜掘機施工的過程中，采用機載式臨時支護裝置（ZLJ-10/21）取代了原有的竄移前探梁支護方式，主要缺點及下一步改進方面問題：

在使用綜掘機機載式臨時裝置的過程中，若遇到煤層頂板左右呈臺階不水平或前掘過程中遇到煤層頂板急劇變化時，此機載式前探梁就不能更好的滿足支護要求，還有在臨時支護時，若由于司機操作不當或對頂板初撐時掌握不恰當，則臨時支護裝置的液壓系統(tǒng)的油管會承受不了壓力而致使漏油。

擴展閱讀：綜掘機自動支撐臨時支護技術研究

綜掘機自動支撐臨時支護技術研究

鑒定材料

新汶礦業(yè)集團公司協(xié)莊煤礦

二OO七年十一月

鑒定材料目錄

1.鑒定大綱．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．鑒定材料之一

2.計劃任務書．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．鑒定材料之二

3.技術工作報告．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．鑒定材料之三4.技術研究報告．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．鑒定材料之四5.工業(yè)性試驗報告．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6.效益分析報告．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．鑒定材料之六7.科技查新報告…………………………．．．．

1

鑒定材料之五

鑒定材料之七

綜掘機自動支撐臨時支護技術研究

鑒定大綱

《綜掘機自動支撐臨時支護技術研究》，是新汶礦業(yè)集團有限責任公司計劃項目，由協(xié)莊煤礦和山東兗煤機電設備有限公司合作共同完成。項目從201*年1月開始，至201*年11月完成了預期的各項科研任務，達到了計劃指標，具備鑒定條件，特申請鑒定。

一、項目名稱

綜掘機自動支撐臨時支護技術研究

二、項目來源

新汶礦業(yè)集團有限責任公司計劃項目

三、鑒定形式

專家評議（或會議評議）

四、鑒定目的

通過專家評議作出結論，以便在類似條件下進行推廣應用。

五、鑒定內容

1、鑒定委員會審定文件是否符合鑒定要求；

2、該項目是否達到計劃任務書中的研究目標及要求；

3、通過審查鑒定報告，對本課題研究成果達到的技術水平作出評價；4、該成果的推廣應用價值和推廣前景。

六、鑒定程序

1、成立鑒定委員會，推選鑒定委員會主任委員；2、鑒定委員會聽取課題組成員匯報鑒定材料；3、現(xiàn)場考察；

4、討論起草并通過鑒定意見；5、鑒定委員會簽字；6、結束。

編號

類別

二○○七年科學技術項目

計劃任務書

項目名稱綜掘機自動支撐臨時支護技術研究負責單位新汶礦業(yè)集團協(xié)莊煤礦

起止年限201*年1月201*年12月

國內外概況、水平和發(fā)展趨勢及專利情況：目前，普掘巷道掘進普遍采用前探梁做臨時支護。該臨時支護施工工藝復雜、環(huán)節(jié)多，成為制約綜掘機快速掘進的瓶頸。因此需要進行分析研究，通過技術、設備改進實現(xiàn)安全、快速施工。隨著礦井機械化程度的提高，迫切需要研究臨時支護的機械化問題。對于千米深井開采頂板控制難度大，煤層厚度較�。�2.4米左右）的煤層巷道，采用圓弧拱形巷道斷面施工，巷道斷面（3.2m×2.6m）較小的情況下，國內外尚無成熟的機載折疊式自動臨時支護技術。目前，煤炭科學研究總院南京研究所與兗州煤業(yè)股份有限公司南屯煤礦研制的機載式煤礦巷道臨時支護裝置，包括滑道、滑臺、主臂、護頂梁及液壓傳動和電氣配套機構等。河北金能石家莊煤機公司研制的機載伸縮式液壓臨時支護。此兩種臨時支護裝置要求巷道斷面大，支護平直巷道頂板，難以推廣應用在中厚煤層圓弧拱小斷面巷道。奧鋼聯(lián)開發(fā)的ABM20型掘錨機，具有掘進與錨桿支護同時作業(yè)的特點，但機器整機質量約80t，外形尺寸（長×寬×高）為11m×（4．9～5．2）m×（2．15～3．0）m，只適合厚煤層寬大斷面巷道。

主要研究、實驗內容、目標、技術關鍵及主要技術經濟指標（目標要具體，包括階段目標和最終目標）：該項目所研究的是煤巷綜掘機施工巷道臨時支護系統(tǒng)及與其相配套的綜掘機快速施工技術。1、針對千米深井條件下2.4米左右煤層巷道，圓弧拱形中小巷道斷面，對臨時支護系統(tǒng)進行研究、改進，開發(fā)試驗綜掘機自動支撐臨時支護裝置，實現(xiàn)掘支一體化，達到巷道掘進安全、簡便、快速。2、科學合理的勞動組織管理：細化進尺計劃考核機制，實行月規(guī)劃、日計劃考核；合理的勞動組織配置；推廣崗位程序化管理；制定完善經營崗位責任制；實行設備點檢制。3、研究綜掘機快速掘進的的配套施工工藝：綜掘機快速截割工藝的研究；快速支護配套機具的改進；改進運輸系統(tǒng)提高裝運速度、綜掘機大傾角施工技術；大角度、大曲率拐彎技術。目標：實現(xiàn)臨時支護的安全、快速施工，減少工序時間，增加循環(huán)進度、循環(huán)次數(shù)，使掘進單進由原來的300米/月提高到400米/月以上。達到的技術水平、經濟、社會效益及推廣應用前景：達到國際領先水平臨時支護實現(xiàn)機械化、自動化，掘支一體化，做到安全、快速施工，減少工序時間，增加循環(huán)進度、循環(huán)次數(shù)，使掘進單進由原來的300米/月提高到400米/月以上。根據測算，采用綜掘機自動支撐臨時支護工藝，按每月增加100米計算，每年多掘出巷道：100×12×5=6000米。按每工46.11元，年創(chuàng)效益為（6000/300×12×3×30×46.11）=99.6萬元。支護機械化程度的提高，掘進工作面可減少1名施工人員，5個綜掘工作面可減少15人，按2.7萬元/年/人計算，年創(chuàng)效益為2.7×15=40.5萬元。合計經濟效益99.6+40.5=140.1萬元。從循環(huán)工藝上看，采用綜掘機自動支撐臨時支護后，將縮短循環(huán)時間。另外采用綜掘機自動支撐臨時支護后，將對頂板能夠產生較大的初撐力，有效地控制頂板變形，因此該項技術的應用能夠為綜掘機快速掘進提供有利條件，推廣前景較好。

采用的研究、實驗方法和技術路線（包括工藝流程）：與山東兗煤機電設備有限公司合作，根據協(xié)莊煤礦井巷掘進條件，分析現(xiàn)在臨時支護使用情況，對臨時支護系統(tǒng)進行研究、改進，開發(fā)試驗綜掘機自動支撐臨時支護裝置，實現(xiàn)掘支一體化，由山東兗煤機電設備有限公司進行機械設備的制造，由協(xié)莊煤礦進行井下現(xiàn)場的試驗應用。根據試驗應用情況，提供反饋信息，對機載自動支撐臨時支護裝置進行改進，推廣應用�，F(xiàn)有技術基礎及條件（包括本課題做了哪些工作和現(xiàn)有儀器設備條件等）：近年來，協(xié)莊煤礦堅持“以采促掘、以掘保采”的工作思路，通過大力推廣應用綜采綜掘技術，全面提高了生產裝備水平。到目前，礦井已經具備4套綜采5套綜掘裝備，為高產、高效礦井建設奠定了良好的基礎。在綜掘生產組織過程中，我礦大力推行崗位作業(yè)程序化，加大科技創(chuàng)新力度，積極推廣應用配套設備和機具，在不同條件巷道中均取得了較好的成績，堅定了推廣掘進機的信心，開創(chuàng)了綜合機械化掘進的新局面。201*年開始在煤巷、半煤巖巷道引進使用綜掘工藝，到目前，礦井已經達到了5套綜掘的裝備水平，型號分別為4臺S150型和1臺EBZ135型。過去，我礦煤巷半煤巷普遍使用吊環(huán)式前探梁做臨時支護，吊環(huán)式臨時支護施工工藝復雜、環(huán)節(jié)多，成為制約煤巷快速掘進的瓶頸。為此，我們在實踐中創(chuàng)新使用尖錐探梁加單體支柱作為臨時支護，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的吊環(huán)式前探梁臨時支護系統(tǒng)。從循環(huán)工藝上看，使用尖錐探梁配合輕型單體作為臨時支護后，取消了探梁木接頂過頂?shù)墓に�，縮短了循環(huán)時間，增加循環(huán)次數(shù)。另外采用單體支柱作臨時支護后，對頂板能夠產生較大的初撐力，有效地控制頂板變形，因此該項技術的應用能夠為煤巷快速掘進提供有利條件。但尖錐探梁加輕型單體臨時支護系統(tǒng)仍然存在施工工藝復雜、環(huán)節(jié)多，安全性能差，工人勞動強度高等缺點，不能適應綜掘機快速施工的需要。因此需要進行分析研究，進一步提高機械化水平，通過技術、設備改進，實現(xiàn)安全、快速施工。地點：試驗規(guī)模和進度安排：1、試驗地點：2205E運輸巷、2203W運輸巷。2、進度安排：201*年1月~2月通過調研分析，提出試驗與改進措施；201*年3月~10月工業(yè)性試驗及改進措施；201*年11月~12月資料整理并通過評審鑒定。承擔單位和主要協(xié)作單位及分工（包括研究、研制、試驗各階段的各單位得分工和承擔的責任）：承擔單位：協(xié)莊煤礦，負責綜掘機自動支撐臨時支護技術研究及現(xiàn)場試驗應用工作。協(xié)莊煤礦有編制健全的專業(yè)技術隊伍，通過外地考察、技術培訓和現(xiàn)場實踐，積累了一定的經驗。指定試驗區(qū)隊、試驗地點，做好綜掘機自動支撐臨時支護技術研究及現(xiàn)場試驗應用。并對試驗過程進行記錄、分析，總結材料。協(xié)作單位：山東兗煤機電設備有限公司，負責綜掘機自動支撐臨時機的開發(fā)制造。山東兗煤機電設備有限公司是一家專業(yè)機械設備制造公司，具有先進的機械設備研制開發(fā)能力，按照項目要求制造綜掘機自動支撐臨時機1臺，提供給協(xié)莊煤礦井下試驗應用。

經費概算（包括總概算和分年度預算的項目和費用及償還經費和年度）:ZLJ-10/21/30機載液壓臨時支護機：16萬元試驗巷道600米，研究所需材料費124.3萬元科研人工費：5萬元共計145.3萬元。需要增添的主要設備、儀器（名稱、規(guī)格型號、數(shù)量）和材料：ZLJ-10/21/30機載液壓臨時支護機1臺課題負責（單位、姓名、職務、職稱、聯(lián)系電話）：協(xié)莊煤礦行辦劉永副礦長高級工程師0538-7834229課題工作人員（單位、姓名、職稱、職務、聯(lián)系電話）：協(xié)莊煤礦行辦公建祥副礦長高級工程師0538-7834390協(xié)莊煤礦行辦張京泉副總工程師高級工程師0538-7834845協(xié)莊煤礦行辦王業(yè)平副總工程師高級工程師0538-7834230協(xié)莊煤礦技術部顏磊主任高級工程師0538-7834123協(xié)莊煤礦天元公司陳慶仁副總經理首席技師0538-7834955協(xié)莊煤礦掘進二區(qū)陳濤區(qū)長助理工程師0538-7834612協(xié)莊煤礦維修中心王琦廠長工程師0538-7834933協(xié)莊煤礦機電部李業(yè)俊副主任工程師0538-7834577協(xié)莊煤礦技術部劉兆偉高級工程師0538-7834123基層單位、負責人審查意見（指所室、院系、廠礦基層負責人等）：負責人（簽名、蓋章）審查日期：年月日

上報任務書單位、負責人審查意見（有學術委員會者應附其審查意見）∶負責人（簽名、蓋章）審查意見：年月日主管部門審查意見：（公章）審查日期：年月日技術工作報告

1.概述

近年來，協(xié)莊煤礦堅持“以采促掘、以掘保采”的工作思路，大力推廣應用綜采綜掘技術。到目前，礦井已經具備5套綜掘裝備，為高產、高效礦井建設奠定了良好的基礎。在綜掘生產組織過程中，為進一步提高掘進工作面單進水平，實現(xiàn)快速高掘，我礦加大科技創(chuàng)新力度，積極推廣應用配套設備和機具，開創(chuàng)綜合機械化掘進的新局面。

2.課題提出

目前，在綜掘機施工過程中，普遍使用前探梁作為臨時支護，該臨時支護施工工藝復雜、環(huán)節(jié)多，成為制約綜掘機快速掘進的瓶頸。因此需要進行分析研究，通過技術、設備改進實現(xiàn)安全、快速施工。

針對協(xié)莊煤礦千米深井開采頂板控制難度大，煤層厚度較�。�2.4米左右）的煤層巷道，采用圓弧拱形巷道斷面施工，巷道斷面（3.2m×2.6m）較小的情況，開發(fā)試驗一種綜掘機自動支撐臨時支護裝置，實現(xiàn)掘支一體化，達到巷道掘進安全、簡便、快速。通過科學合理的勞動組織管理，研究綜掘機快速施工配套工藝，實現(xiàn)快速掘進。

3.技術方案論證（幾個方案的對比情況）

（1）吊環(huán)式前探梁臨時支護

前探梁通過吊環(huán)懸掛在迎頭永久支護的錨桿上，前探梁之上以方木及木枇接頂。

缺點：施工工藝復雜、環(huán)節(jié)多、效率低；工人勞動強度高；安全性能差。

（2）尖錐探梁加單體支柱臨時支護

尖錐探梁加單體支柱臨時支護系統(tǒng)采用吊掛在錨桿上的探梁對掘進

迎頭空頂區(qū)域進行臨時支護，另外采用單體支柱作臨時支護后，對頂板能夠產生較大的初撐力，較好地控制頂板變形。使用尖錐探梁配合輕型單體作為臨時支護后，取消了探梁木接頂過頂?shù)墓に�，縮短了循環(huán)時間，增加循環(huán)次數(shù)。

缺點：但尖錐探梁加輕型單體臨時支護系統(tǒng)仍然存在施工工藝復雜、環(huán)節(jié)多，安全性能差，工人勞動強度高等缺點，不能適應綜掘機快速施工的需要。

（3）綜掘機自動支撐臨時支護

此裝置與掘進機有機結合，用時展開、不用時折疊，實現(xiàn)掘支一體化，減少了臨時支護時間，提高了掘進效率，降低了工人的勞動強度；通過有效地給頂板施加初撐力，避免了工人在空頂區(qū)作業(yè)，增加了工作人員施工時的安全性。

4.技術特征

（1）支護面積大、初撐力和工作阻力較大，支護面積達1.9m×1.75m。（2）操縱平穩(wěn)，展開迅速。

（3）全液壓控制，有利于對機器實現(xiàn)自我保護。（4）結構緊湊、布局合理、維修方便、可靠性高。

5.總體性能指標與國內外同類先進技術的比較

適應千米深井條件下2.4米左右煤層巷道，圓弧拱形中小巷道斷面，實現(xiàn)掘支一體化，達到巷道掘進安全、簡便、快速。

科學合理的勞動組織管理：細化進尺計劃考核機制，實行月規(guī)劃、日計劃考核；合理的勞動組織配置；推廣崗位程序化管理；制定完善經營崗位責任制；實行設備點檢制。研究綜掘機快速施工配套工藝：綜掘機快速截割工藝的研究；快速支護配套機具的改進；改進運輸系統(tǒng)提高

裝運速度、綜掘機大傾角施工技術；大角度、大曲率拐彎技術。

從而實現(xiàn)綜掘巷道快速掘進，巷道掘進速度由現(xiàn)在的月進300米/月提高到400米/月以上。

6.技術成熟程度

達到國際領先水平。

7.對社會經濟發(fā)展和科技進步的意義

綜掘機自動支撐臨時支護是以綜掘機泵站液壓為動力，使巷道的臨時支護工序全部實現(xiàn)了機械化，改善了掘進工作面的作業(yè)環(huán)境。使用綜掘機自動支撐臨時支護，實現(xiàn)掘支一體化，提高了掘進速度，具有較高的經濟效益。解決了困擾多年的職工勞動強度大、頂板控制難度大、安全程度低的難題，具有重要的安全生產的社會效益。

8.推廣應用的條件和前景

本項目的試驗研究工作，對山東省乃至全國煤炭行業(yè)都會起到很好的技術輻射效應，可帶動全公司和全國范圍綜掘快速掘進技術的進一步發(fā)展，對于我國井巷掘進機械化應用和推廣具有十分重要的意義。

綜掘機自動支撐臨時支護技術研究

研究報告

新汶礦業(yè)集團公司協(xié)莊煤礦

二OO七年十一月

綜掘機自動支撐臨時支護技術研究

研究報告

1.概況

協(xié)莊煤礦位于山東省新泰市境內，新汶煤田中西部，位于新汶向斜南翼。煤系地層屬石炭二疊系，為走向近東西、傾向北的單斜構造，煤巖層傾角5°～36°，呈東緩西急之勢。

協(xié)莊煤礦1958年建礦，1962年投產，設計生產能力為120萬t/年，1996年改擴建工程完工后，設計生產能力為180萬t/a，201*年8月，由山東魯新礦山安全技術有限公司核定礦井生產能力200萬t/a。

礦井劃分為-50m、-300m、-550m和-850m四個水平，目前-50m水平已開采完畢，生產水平為-300m、-550m、-850m水平。地面標高+147.0～+200.9m，目前最深已達-1050m，開采深度1200m以上。礦井開拓方式為立井、斜井多水平混合開拓。

近年來，協(xié)莊煤礦堅持“以采促掘、以掘保采”的工作思路，通過大力推廣應用綜采綜掘技術，全面提高了生產裝備水平。到目前，礦井已經具備4套綜采5套綜掘裝備，為高產、高效礦井建設奠定了良好的基礎。在綜掘生產組織過程中，我礦大力推行崗位作業(yè)程序化，加大科技創(chuàng)新力度，積極推廣應用配套設備和機具，在不同條件巷道中均取得了較好的成績，堅定了推廣掘進機的信心，開創(chuàng)了綜合機械化掘進的新局面。

201*年開始在煤巷、半煤巖巷道引進使用綜掘工藝，到目前，礦井已經達到了5套綜掘的裝備水平，型號分別為4臺S150型和1臺EBZ135型。

2課題的提出2.1井巷施工條件

（1）井巷地質條件

井田內可采煤層共6層，分為前組煤和后組煤，前組煤為二層、四層和六層煤，后組煤為十一層、十三層和十五層煤。二層煤平均厚度為2.5m，四層煤平均厚度為2.64m，二、四層煤為礦井主采煤層，六層煤平均厚度為0.85m，十一層煤平均厚度為1.7m，十三層煤平均厚度為1.2m，十五層煤平均厚度為1.2m，煤質牌號為氣煤或氣肥煤。

協(xié)莊煤礦開采煤層為薄及中厚煤層，最厚的四層煤厚度也只有2.6米左右。因此所用綜采支架均為輕型支架，分別為ZY2800／14／32型和ZY2600／09／20型。

協(xié)莊煤礦采深已達1200米以上，巷道圍巖巖性變差，呈現(xiàn)軟巖特征，支護困難。而且隨著埋深的增加，地應力成倍增長。我礦淺部最大水平主應力16.07MPa，垂直應力3.5MPa。而在-850水平測試結果為，最大水平主應力39.77MPa，垂直應力30.48MPa。而且沖擊地壓傾向顯現(xiàn)明顯。為了有效控制圍巖的變形量，必須改善圍巖的自身強度，抑制蠕變；采用合理的巷道斷面形狀，防止巷道局部應力集中，保證安全生產和巷道的正常使用。

(2)深部開采煤巷斷面設計

巷道斷面設計，主要是選擇斷面形狀和確定斷面尺寸，其合理與否直接影響到生產的安全和經濟效果。設計的原則是，在滿足安全與技術要求的條件下，力求提高斷面利用率，縮小斷面、降低工程造價并有利于加快施工速度。

①斷面形式

過去，我們普遍采用倒梯形巷道斷面，該斷面形狀沿煤層頂板施工，能夠滿足淺部巷道施工要求。進入深部受高地應力作用，已不能發(fā)揮其自撐能力，易造成漏冒頂，且肩角錨桿受剪切，易破壞拉斷。為解決這一問題，我們研究應用了圓弧拱形巷道斷面。圓弧拱形斷面是將煤層以上頂板最易冒落或彎曲下沉部分巖石人為放掉，形成拱頂，使深部地應力大小和方向重新分布，使巷道具有較好的承壓效果。

上順槽：開采時需要巷道下幫為煤體，因此巷道斷面設計為切圓拱形斷面，下幫及上幫為全煤，頂板中部放頂500～1500mm左右。

下順槽：開采時需要巷道上幫為煤體，下幫無要求，因此巷道斷面設計為兩肩等高的圓弧拱形斷面，下幫為全巖或底部留有小部分煤層，上幫為全煤。此種斷面下幫為巖石，增加了圍巖的自承能力，降低了煤幫支護時帶來的大量變形。

同時采用圓弧形頂后，錨桿與圍巖盡可能垂直，減小了錨桿所受彎剪應力，降低了錨桿的剪切拉斷現(xiàn)象。

②斷面尺寸

巷道凈斷面必須滿足行人、運輸、通風、安全設施、設備安裝、檢修和施工的需要。因此，巷道斷面尺寸主要取決于巷道的用途；存放或通過它的機構、器材或運輸設備的數(shù)量與規(guī)格；人行道寬度與各種安全間隙以及通過巷道的風量等。

巷道的凈寬度：根據綜掘巷道所需安裝的設備為吊掛式皮帶，其寬度為1.4m，檢修間隙取0.5m，人行道寬度考慮設備及物料的運送取1.0m，兩幫移進量按0.3m，則巷道凈寬應不小于3.2m。

巷道的凈高度：根據《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，結合我礦煤層賦存情況和頂板下沉量，確定綜掘巷道凈高度應不小于2.2m。

2.2目前臨時支護使用情況

（1）吊環(huán)式前探梁臨時支護系統(tǒng)

根據集團公司技術規(guī)范要求，煤巷錨桿支護應采用吊環(huán)式前探梁作臨時支護。前探梁使用π型鋼、9#及以上工字鋼或3寸及以上鋼管制作，長度不小于3.2米；吊環(huán)、吊梁器的強度要與前探梁的強度相匹配。使用吊環(huán)式前探梁，上吊環(huán)的錨桿必須留有40～80mm的絲扣，以保證吊環(huán)的牢固。使用鉸接式前探梁時鉸接頂梁要與棚距相匹配。鉸接頂梁不少于10架，做到交替使用、每梁必鉸。巷道凈寬3.2米以下的使用2組前探梁，大于3.2米的使用3組，前探梁間距一般為0.81.2米。前探梁到迎頭的端面距不得大于0.3米。前探梁上使用專用方木，超前支護距兩幫端面距不超過0.3米。

在煤巷施工過程中，過去普遍使用吊掛式前探梁作為臨時支護。前探梁之上以方木及木枇接頂，并用木楔緊固接實。

使用方法：割煤（爆破）前，吊環(huán)安置在迎頭永久支護的第一、三排錨桿上，前探梁到迎頭的端面距不得大于0.3米，前探梁上使用專用方木。割煤（爆破）前用木楔將前探梁重新進行加固。

割煤（爆破）后，將吊環(huán)移至迎頭永久支護的第一、二排錨桿上，前探梁前移至迎頭，上吊環(huán)的錨桿必須留有40--80mm的絲扣，確保吊環(huán)的牢固，探梁上方鋪設菱形網、鋼帶，然后用專用方木、木枇、木楔充分接頂，過實加牢，確�？煽坑行�。

吊環(huán)式前探梁臨時支護剖面圖錨桿擬打錨桿≤前探梁吊環(huán)木枇方木

吊環(huán)式前探梁截割（放炮）前臨時支護圖方木2200×120×150木枇前探梁鋼帶吊環(huán)

吊環(huán)式前探梁截割（放炮）后臨時支護圖方木2200×120×150≤2300木枇鋼帶前探梁吊環(huán)

吊環(huán)式臨時支護施工工藝復雜、環(huán)節(jié)多，成為制約煤巷快速掘進的瓶頸。為此，我們在實踐中創(chuàng)新使用尖錐探梁加單體支柱作為臨時支護，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的吊環(huán)式前探梁臨時支護系統(tǒng)。

（2）尖錐探梁加單體支柱臨時支護系統(tǒng)

尖錐探梁臨時支護系統(tǒng)的組成：包括3根加工過的18kg/m的鋼軌，3個專用吊環(huán)，3棵DWB-28-30/100輕型支柱。

探梁的制作：在鋼軌一端沿軌底向軌頂截割成一個斜面，斜面長度為1.6米。然后在斜面上焊接寬為8厘米的鋼板，其厚度為1厘米。再在鋼板之上焊接用于防止鋼帶位移的固定槽。

使用方法：①迎頭截割完畢后，將探梁探至迎頭，再將鋼帶和金屬網安設在探梁上；②將提前連接好的鐵絲網用長柄工具展開拉直；③在原有第一排永久支護以前0.3米處支設第一排輕型支柱，并栓好防倒繩。支柱時在探梁以上加木楔，保證鋼帶與頂板保留20-50mm左右的間隙；④將吊環(huán)和探梁用木楔進行緊固；⑤將架設的第一排金屬網與原有的金屬網進行連接，并由外向里，用長柄工具進行整網，并用木楔接實頂板；⑥根據中線將鋼帶間距調整好，并用木楔將鋼帶緊固；木楔間距不得大于0.5米，當局部掉頂大于0.1米時必須用木料接實；⑦用同樣的方法對第二排鋼帶和金屬網進行調整；⑧將第二排輕型支柱垂直的支設在兩條擬用鋼帶之間，栓好防倒繩，并將防倒繩吊掛于探梁上，重新對吊環(huán)進行緊固；⑨對兩排輕型支架進行二次注液，對吊環(huán)重新進行緊固；⑩用木楔緊固吊環(huán)時，靠近迎頭的吊環(huán)木楔放置在探梁以下，另一端則放置在探梁以上，以保證尖錐探梁前端貼緊頂板。

使用注意事項：支柱為DZ25-30/100型單體液壓支柱或DWB-28-30/100輕型支柱，該支柱直接采用防塵水為介質，支柱升起接頂后持續(xù)注液3~5秒，保證初撐力不小于1.0MPa。摩擦點柱用5T升柱

器升牢。施工人員必須帶齊注液槍、卸荷手把、錘等工具和支護材料。支設臨時支柱應遵守以下規(guī)定：a、支柱每組2人，在有效支護的保護下操作，嚴禁使用損壞的支護工具和材料。b、點柱近似垂直于探梁，并迎山2~3°。每次臨時支護，必須對所有支柱進行檢查，發(fā)現(xiàn)卸荷支柱及時補注或更換。更換時必須堅持先支后回的原則，即在卸荷支柱附近首先支設一棵臨時支柱，再回掉卸荷支柱，然后在卸荷支柱位置重新支設一棵正規(guī)支柱。對于局部掉頂處可支設帶帽點柱加強支護，永久支護結束后撤下此處點柱。輕型支柱支設時，如若有浮煤，必須穿鞋。柱鞋規(guī)格為250mm或使用廢舊皮帶制作的柱鞋。進行臨時支護時必須嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度。

從循環(huán)工藝上看，使用尖錐探梁配合輕型單體作為臨時支護后，取消了探梁木接頂過頂?shù)墓に�，縮短了循環(huán)時間，增加循環(huán)次數(shù)。另外采用單體支柱作臨時支護后，對頂板能夠產生較大的初撐力，有效地控制頂板變形，因此該項技術的應用能夠為煤巷快速掘進提供有利條件。

但尖錐探梁加輕型單體臨時支護系統(tǒng)仍然存在施工工藝復雜、環(huán)節(jié)多，安全性能差，工人勞動強度高等缺點，不能適應綜掘機快速施工的需要。

2.3存在問題

（1）吊環(huán)式前探梁臨時支護系統(tǒng)①施工工藝復雜、環(huán)節(jié)多、效率低

割煤（爆破）前，將吊環(huán)安置在迎頭永久支護的第一、三排錨桿上，前探梁探至迎頭，前探梁上使用專用方木。割煤（爆破）前用木楔將前探梁重新進行加固。

割煤（爆破）后，將吊環(huán)移至迎頭永久支護的第一、二排錨桿上，前探梁前移至迎頭，探梁上方鋪設菱形網、鋼帶，然后用專用方木、木枇、木楔充分接頂，過實加牢。

②安全性能差。

吊環(huán)式前探梁采用吊掛在錨桿上的探梁對掘進迎頭空頂區(qū)域進行臨時支護。支護強度低，支護面積小，安全性能差。

③工人勞動強度高。

臨時支護各工序需人工操作，勞動強度大。（2）尖錐探梁加單體支柱臨時支護系統(tǒng)①施工工序多、程序繁瑣、效率低。

迎頭截割完畢后，通過人工挪移探梁至迎頭，安設鋼帶和金屬網；支設第一排輕型支柱；緊固吊環(huán)和探梁。支設第二排輕型支柱，栓防倒繩，對吊環(huán)進行緊固；對兩排輕型支架進行二次注液，對吊環(huán)重新進行緊固。完成臨時支護的時間約為30分鐘，生產效率低，不能夠適應掘進機快速施工的需要。

②安全性能差。

尖錐探梁加單體支柱臨時支護采用吊掛在錨桿上的探梁對掘進迎頭空頂區(qū)域進行臨時支護，單體液壓支柱或DWB-28-30/100輕型支柱雖然能夠提供一定的支撐力，但強度仍然偏低，安全性能差。

③工人勞動強度高。

臨時支護各工序需人工操作，需架設6棵支柱，緊固木楔等，勞動強度大。

為了加快快速掘進隊建設，提高單進和效率，針對掘進機施工過程中的臨時支護問題，對掘進機施工巷道的臨時支護系統(tǒng)進行研究、改進，開發(fā)試驗綜掘機自動支撐臨時支護系統(tǒng)，為巷道永久支護提供了一個安

全可靠的工作空間，降低工人勞動強度，縮短臨時支護時間，提高支護速度。

尖錐探梁臨時支護剖面圖

已打鋼帶擬打鋼帶吊環(huán)木楔前探梁長4m點柱

尖錐探梁臨時支護平面圖

點柱擬打鋼帶吊環(huán)前探梁長4m

2.4國內外臨時支護發(fā)展狀況

煤炭科學研究總院南京研究所與兗州煤業(yè)股份有限公司南屯煤礦研制的機載式煤礦巷道臨時支護裝置，其特征是該臨時支護裝置包括滑道、滑臺、主臂、護頂梁及液壓傳動和電氣配套機構，滑道固定在掘進機頂部架設的橫梁上，在滑道上設有與其滑動配合的滑臺，滑臺上設有回轉座，主臂的后端鉸接在回轉座上，主臂的前端與護頂梁鉸接，滑道與滑臺之間設有推進油缸，滑臺與回轉座之間設有擺臂油缸，主臂與回轉座之間設有支臂油缸，主臂前端與護頂梁之間設有仰俯油缸。

河北金能石家莊煤機公司研制的機載伸縮式液壓臨時支護，在掘進機的工作臂上安裝支架。

此兩種臨時支護裝置要求巷道斷面大，且只能支護平直頂板巷道，難以推廣應用在中厚煤層圓弧拱小斷面巷道。

奧鋼聯(lián)開發(fā)的ABM20型掘錨機，具有掘進與錨桿支護同時作業(yè)的特點，該臨時支架主要由機架和錨桿打眼安裝機組成。機架采用2組4個支撐框架，通過4根導向梁把兩組機架連在一起，導向梁既起各架聯(lián)接作用又起支架自移的導向作用。每個支撐框架由架箱與橫梁組成一個“門”形結構，在左右架箱上下各有兩個支撐油缸，伸縮上下兩個支撐油缸，可適應頂?shù)装宓淖兓�。在第一架橫梁上布置有鋪網裝置，通過兩個小油缸把網片挑起，起到臨時支護作用，使工人可在安全條件下作業(yè)。推移千斤頂兩鉸接點分別布置在支撐框架上，通過推移千斤頂使支架前進。其工作原理是在一組支撐的情況下，另一組提腿落架前移。

機器整機質量約80t，外形尺寸（長×寬×高）為11m×（4．9～5．2）m×（2．15～3．0）m，裝機功率492kW，可截割高度2．3～4．5m，可截割寬度4．9～5．2m，截割滾筒直徑1．15m，滾筒轉速25r／min，最

大垂直截割力300kN，截割功率270kW。要求作業(yè)空間大，只適合厚煤層寬大斷面巷道。

以上幾種臨時支護裝置，要求巷道斷面大，難以推廣應用在我礦千米深井開采頂板控制難度大、煤層厚度較�。�2.4米左右）、采用圓弧拱形巷道斷面、巷道斷面（3.2m×2.6m）較小的綜掘煤巷，且與我礦目前使用的EBZ-135、S-150型綜掘機不配套。

經過充分調研，我們認為山東兗煤機電設備有限公司生產的ZLJ-10/21/30機載液壓臨時支護機能夠適應我礦目前的綜掘煤巷施工條件。因此，與山東兗煤機電設備有限公司合作，進行了綜掘機自動支撐臨時支護技術的研究，在我礦進行了試驗應用。

3綜掘機自動支撐臨時支護裝置

ZLJ-10/21/30機載液壓臨時支護機適用于凈高度不低于2.6m的機掘巷道，換用不同的底座，可分別應用于EBZ-135、S-150等綜掘機上。安裝時將綜掘機的切割部護板拆除，通過綜掘機切割部與本體部鉸接銷軸的改造來安裝該機器。

該系統(tǒng)用來對掘進工作面新揭露的空頂區(qū)進行臨時支護，當綜掘機的掘進循環(huán)完成后，將該系統(tǒng)打開，可以迅速在綜掘機切割頭前方形成一個1.9m×1.75m的支護面積，為下一步在該區(qū)域進行支護作業(yè)的人員提供一個安全可靠的工作空間。

3.1結構與工作原理

綜掘機自動支撐臨時支護機主要組成由掩護梁部件、折疊架部件、折疊左(右)架體、前(后)框架、擺動底座、連桿、掩護梁油缸、折疊架油

缸、架體主油缸、架體副油缸、擺動底座油缸以及管路、控制閥等組成。

工作時來自綜掘機泵站的液壓油經操縱閥、液壓鎖進入油缸。油缸推動連桿機構展開，使掩護梁貼緊頂板起到支撐作用。當掩護梁的壓力超過溢流閥調定壓力時，溢流閥卸載使油缸回縮至溢流閥關閉的位置。

3.2技術特點

（1）支護面積大、初撐力和工作阻力較大，支護面積達1.9m×1.75m。（2）操縱平穩(wěn)，展開迅速。

（3）全液壓控制，有利于對機器實現(xiàn)自我保護。（4）結構緊湊、布局合理、維修方便、可靠性高。

3.3主要技術參數(shù)

基本性能參數(shù)額定工作阻力最大工作阻力額定供液壓力額定流量額定初撐力護頂面積折疊后整機最小高度展開時間整機重量

單位MPaKNMPaL/minKN2MmmSkgZLJ-10/21/302110162581.9×1.7535070780±5備注3.4產品型號含義

ZLJ10/21/30額定工作阻力10KN/額定工作壓力21MPa機載臨時液壓支護注：（1）該機使用的油缸、液壓鎖、控制閥、同步閥等，均為該機器專用零部件，更換時必須使用同規(guī)格的產品。不得以其他零部件代替。（2）使用過程中如果發(fā)現(xiàn)主體結構件變形，焊縫開裂、油缸滲漏、液壓鎖不自鎖、油缸不同步、油管爆裂等現(xiàn)象，必須先處理故障后才能繼續(xù)使用。

機載液壓支護機平面圖

機載液壓支護機側視圖（展開后）

1234567掩護梁部件折疊架部件折疊左架體折疊右架體前框架擺動底座后框架

機載液壓支護機側視圖（展開前）

K向視圖

3.5操作使用

（1）掘進機正常掘進工作時，該機載液壓臨時支護機折疊收縮于綜掘機切割部減速箱背部。當綜掘機掘進進尺達到兩個錨桿排距時，停止掘進，將綜掘機退回兩個錨桿排距，停止在巷道中線上。

（2）將切割頭落地，操縱機載液壓臨時支護機控制閥，使折疊架體、折疊架順利翻轉至切割頭上方。

（3）將護頂鐵絲網、鋼帶放置在液壓臨時支護機的掩護梁上。通過液壓臨時支護機的掩護梁上的磁鐵固定鋼帶。將擺動底座抬起，當液壓臨時支護機的掩護梁距離頂板約30mm時，停止切割頭的動作。

（4）操縱液壓臨時支護機的控制閥，折疊架回收，使折疊架放平支撐于頂板上。打開掩護梁支撐于頂板上，綜掘機停電閉鎖。臨時支護工作完成。

（5）使用錨桿鉆機透過液壓臨時支護機頂板預留的孔眼和鋼帶孔眼打按錨桿，完成錨桿支護作業(yè)。

（6）進入下一個掘進循環(huán)。注意事項：

（1）液壓臨時支護機展開前綜掘機切割頭前方不要站人，必須使切割頭落地才能使支護機中間梁順利翻轉。

（2）操縱支護機時應使折疊架、折疊左右架體控制閥相互良好的配合，首先操縱折疊架油缸控制閥使折疊架稍微抬起，再操縱折疊架體主副油缸控制閥使折疊架體翻轉。操縱過程中要注意保持折疊架上平面盡量保持水平狀態(tài)。

（3）不要將支護機完全展開后操縱擺動底座油缸使擺動底座上抬讓支護機頂梁去支撐頂板。而應該使擺動底座上抬至支護機折疊架距離頂

板300mm左右停止擺動，操縱折疊架體主油缸回縮去支撐頂板。

該機使用的油缸、液壓鎖、控制閥、同步閥等，均為該機器專用零部件，更換時必須使用同規(guī)格的產品。不得以其他零部件代替。

（4）使用過程中如果發(fā)現(xiàn)主體結構件變形，焊縫開裂、油缸滲漏、液壓鎖不自鎖、油缸不同步、油管爆裂等現(xiàn)象，必須先處理故障后才能繼續(xù)使用。

4.勞動組織管理

4.1細化進尺計劃考核機制，實行月規(guī)劃、日計劃考核。

將月度作業(yè)計劃分解到每天進行考核，各區(qū)隊根據月度進尺計劃將指標分解到每天，每天根據現(xiàn)場實際生產條件，制定班生產進尺計劃。專業(yè)每日下午5點召開一次日計劃平衡落實會議，落實上日各地點進尺完成情況，分析制約生產的各種因素，實事求是地排定次日計劃。通過實行這一辦法，專業(yè)領導能夠時刻掌握各施工地點的情況，對制約生產的各種因素能夠及時分析并采取措施處理，保證了各地點的正常生產。

4.2勞動組織配置

發(fā)揮專業(yè)隊伍特長，集中精力組織迎頭生產。掘進區(qū)隊只負責掘進迎頭的施工，集中組織生產，迎頭掘進人員不出迎頭。后續(xù)輔助工作由輔助區(qū)隊承擔，包括迎頭所需材料供應、皮帶機尾遷移、巷道變形后的清理臥底等工作，使掘進隊能夠集中精力組織迎頭施工，使人力、物力得到最佳配置。

充分發(fā)揮綜掘設備效能，努力提高單進水平。為提高綜掘機械化程度，對條件適合的煤巷、半煤巖巷道全部采用綜掘機掘進，既提高了迎頭進度水平，又解決了原來軌道提升安全程度低的難題。組建專業(yè)化綜掘隊伍，為綜掘生產的順利進行創(chuàng)造了條件。

正常巷道施工有三個掘進班組承擔，采用“三七”工作制，另外三小時為單獨的檢修時間。每個掘進班組設班組長、副組長、安質員各一名，并配齊掘進機正副司級、刮板輸送機司機、打眼工、支護工等工種。

4.3推廣崗位程序化管理

為合理組織施工，我們在區(qū)隊管理中推行了崗位程序化作業(yè)，要求每個崗位人員必須按照規(guī)定的工作程序、在既定時間內逐項完成自己的工作任務，使每一個工序過程中的每一位員工都有明確的責任分工，從而強化了崗位責任制的落實，使員工實現(xiàn)由被動管理向自我主動管理轉變，達到了自己的安全自己管、自己的任務自己完成、自己的質量自己保證的目的。

4.4制定完善經營崗位責任制

以“崗位變資產，人人是老板”的理念，把崗位資產分配到每個責任人身上，一個崗位就是一個人、財、物三者的統(tǒng)一，崗位所發(fā)生的各類費用經過認真細致的測算后劃給各崗位，自負盈虧，崗位與班組、區(qū)隊之間采用資產租賃的形式，責任明確，讓每個職工經營好自己的崗位，變被動管理為主動管理，變“公”為“私”。通過實行經營崗位責任制，確保了設備正常使用、運轉，增強了崗位工作及積極性與主動性。而且促進了崗位工全面發(fā)展，有利于培養(yǎng)多面手，既懂操作、又懂維修，還

會經營算帳，全面提高了職工的各類技能。

4.5實行設備點檢制

為最大限度發(fā)揮綜掘機的效能，保證綜掘機使用過程中無故障，我們按照設備點檢制的要求，加強綜掘機的保養(yǎng)維修，保證了綜掘機的正常運行。

(1)綜掘機執(zhí)行包機制

每臺綜掘機固定專人作為維修人員，其中大班2人，小班三人（每班各1人）。包機人員必須熟悉綜掘機的結構、性能、工作原理，并能診斷和處理故障。

（2）維修人員必須嚴格按照綜掘設備點檢制的要求，進行四檢，即班檢、日檢、旬檢、月檢。

班檢：每班由綜掘機司機和小班維修工進行。對綜掘機進行點檢，并將點檢情況及時填寫到“設備點檢記錄表”中。

日檢：每天8～11點為綜掘機日檢時間。根據“綜掘機日歷檢修表”內容，有大班包機人員對綜掘機進行日歷化檢修。

旬檢：由工區(qū)機電班長或機電區(qū)長帶隊，執(zhí)行走動式管理，每旬對綜掘機系統(tǒng)全面檢查一次。

月檢：每月最后一天為月檢修日，對綜掘機進行一次全面的檢查維修，檢修時間不少于24小時。

另外，綜掘機施工完畢一條巷道，必須升井送修理廠進行大修。升井修理時，工區(qū)組織維修人員對綜掘機進行解剖，分析存在的問題，以便以后更好的維護。

綜掘機日歷檢修表

日期檢查部位檢查內容及處理1.如有截齒磨損、損壞，更換新的截齒。2.伸縮筒加注黃油。3.截割頭軸承加注黃油。1號11號21號截割部4.通過油位計檢查伸縮部油量，及時補加。5.通過油位計檢查減速機油量，及時補加。6.減速機有無異常振動和音響。7.減速機有無異常溫升現(xiàn)象。8.螺栓有無松動現(xiàn)象。1.星輪的轉動是否正常。2.聯(lián)接銷有無松動。2號12號22號鏟板部3.聯(lián)接加注黃油。3.緊固件有無松動。4.惻鏟板螺絲有無松動。5.星輪及油管有無滲漏現(xiàn)象。1.鏈條的漲緊程度是否合適。3號13號23號第一運輸3.主動輪補加黃油。機4.緊固刮板螺絲。5.檢查刮板，鏈條的磨損、松動、破損情況。4號14號24號1.回轉軸承緊固螺栓無松動現(xiàn)象。本體部2.機架的緊固有無松動現(xiàn)象。3.回轉軸承加注黃干油。1.通過油位計檢查行走部減速箱油量，及時補加。5號15號25號2.屢?guī)У膹埦o程度是否正常行走部3.履帶板有無損壞，緊固履帶板螺絲。4.各轉動輪是否轉動。5.漲緊油缸是否滲漏。2.從動輪補加齒輪油。6號16號26號后支承1.緊固螺栓銷有無松動現(xiàn)象。2.油缸無劃傷、生銹、伸縮正常。1.檢查液壓電機聯(lián)軸器。2.通過油位計檢查分配齒輪箱油量。7號17號27號液壓系統(tǒng)3.通過油位計檢查油箱的油量，油溫是否正常。4.各操作閥位置適當，閥桿是否有漏油現(xiàn)象。5.各馬達、油管、接頭有無滲漏現(xiàn)象，及時更換處理。6.油泵的聲音正常，有無異常溫升現(xiàn)象。8號18號28號1.清洗過濾器內部的臟物，清洗堵塞的噴嘴。水系統(tǒng)2.噴嘴霧化效果良好。3.冷卻器、蛇行管、電機冷卻水暢通。1.防止雜物混入液壓油內。9號19號29號2.當發(fā)現(xiàn)油質不良時，應盡快更換新油。潤滑系統(tǒng)3.按規(guī)定更換過濾器。4.保證油箱內所規(guī)定的油量。5.油冷卻器內有足夠的冷卻水通過，以防止油溫的異常上升。1.檢查電機的絕緣電阻。2.電控箱內電氣元件的絕緣電阻。10號20號30號電氣系統(tǒng)3..電纜有無損傷。4.緊固各部位螺栓。5.各操作按鈕靈敏可靠。6.整定值符合規(guī)定要求。（3）綜掘機使用維護應注意以下幾點：

①綜掘機必須設專人加油，使用專用油桶并配備專用注油器。油口要干凈，嚴禁用棉紗、破布擦洗，并應通過過濾器加油。

②液壓系統(tǒng)、噴霧系統(tǒng)、安全閥、溢流閥、節(jié)流閥、減壓器等，必須按照使用維修說明書規(guī)定的程序進行維修，并將其調整到規(guī)定的壓力

值。

③必須使用專用工具拆裝維修零部件，嚴禁強拉硬搬。緊固螺栓必須用專用工具按規(guī)定程序進行。

④所有液壓元件，必須保持清潔。油管破損、接頭滲漏應及時更換和處理。油管必須用壓風管吹凈。

⑤電氣系統(tǒng)防爆性能必須良好，嚴禁失爆。

⑥要經常檢查和試驗各系統(tǒng)的保護和監(jiān)控元件，確保正常工作。⑦切割頭或齒座必須完好，磨損嚴重時，必須立即更換。

5.綜掘機快速施工配套技術5.1研究快速截割

（1）根據煤層頂?shù)装鍘r性，采用不同的施工方案，實現(xiàn)快速割煤由于掘進機對巖石的切割能力有限，對于半煤巖或煤層傾角大的巷道，我們根據煤層頂?shù)装鍘r性，選擇巖性強度小的進行放頂或起底施工。頂板為砂質頁巖、復合頂、軟硬巖層互層，我們采用圓弧拱型斷面，

起底放頂沿底放頂煤層煤層沿底放頂?shù)氖┕し椒ā?/p>

頂?shù)装寰鶠樯百|頁巖，較堅硬，我們采取沿頂起底的施工方法，巷道

采用切圓拱型斷面。挑部分頂板，起部分底板。

留頂起底頂板為堅硬砂巖段，我們采取留頂起底的施工方法，巷道采用倒梯形斷

煤層面。

（2）在截割次序上在煤層較硬時，割煤方式采用自上而下，先割煤，然后臥底。

在煤層較軟或壓力大時，為了防止切割巖石時震動使兩幫煤層片落，截割

截割頭旋向方式采用自下而上，先割底板巖石，然后割煤層，從而

煤層減輕了對兩幫的震動破壞。掘進機炮頭旋向應保證截割上幫時由上向下切割，以保持巷幫煤體的完整性，以減弱截割對煤壁的破壞。

（3）爆破松動

受煤層傾角大的影響，在掘進機施工過程中需要對部分巖層進行處理。由于掘進機相對截割巖石能力相對不足，在起底或放頂時需要爆破，

以往的做法是先割煤后放炮，巷道成型差。經過改進，先在底部巖石或頂部巖石上打深孔爆破，再利用掘進機將煤體、巖體一次割出。

5.2快速支護配套機具的改進

在綜掘施工過程中，由于掘進成巷速度大大提高，支護工藝占用時間的比重相對增大，能否提高支護速度成為實現(xiàn)快速掘進的關鍵。從我礦的應用情況來看，錨桿鉆機是掘進機施工中較為合適的配套設備，具有較好的推廣應用前景。

(1)改進施工機具

經過試驗，確定合理的搭配機具：根據現(xiàn)場圍巖情況，①在頂板為砂巖的情況下，應用MYT-120型液壓錨桿鉆機進行頂板錨桿眼的鉆眼、頂板錨桿的攪拌；②在頂板為頁巖時，采用MQT-120型風動錨桿鉆機進行頂板錨桿眼的鉆眼、頂板錨桿的攪拌,緊固螺母采用大功率風炮；③煤巷、半煤巷幫部則采用7665型風鉆打眼。

(2)優(yōu)化支護鉆眼工藝①確定最佳鉆機位置

經多次試驗，錨桿鉆機位置放置在巷道中心線偏上幫0.4米位置最合理。在此位置，不用移動鉆機，將頂板6個錨桿眼按規(guī)定角度打出，提高打眼速度，降低員工勞動強度。

②長短釬交替使用：為提高錨桿鉆機的速度，在鉆孔時，首先使用1.2米的短釬將頂板6個眼孔一起鉆出，然后換用2.4米的長釬，將6

個眼孔加深至要求眼孔位置。

③合理搭配不同直徑鉆頭：為防止卡鉆，短釬配直徑32mm的鉆頭，長釬配直徑28mm的鉆頭。

5.3改進運輸系統(tǒng)

（1）改進二運皮帶機及皮帶機尾，適應巷道坡度變化

因生產條件較差，我們所施工的巷道坡度變化較多，給綜掘施工帶來很大困難。為此，我們將二運原有的固定連接改為軸連接，解決了在巷道變坡情況下二運皮帶遷移困難及擱淺問題，使二運設備能夠較好地適應地質條件的變化；同時，使二運皮帶機直接與膠帶運輸機搭接，并在二運皮帶機頭出增加調節(jié)式擋板，有效地解決了轉載過程中皮帶跑偏、落煤量大的問題，減小了人工清理工作量，取得了良好的效果。

（2）推廣應用緩沖煤倉，減少運輸系統(tǒng)影響

為減少運輸系統(tǒng)的影響，我們應用了水平緩沖煤倉：即在皮帶機頭后20~30米處安設一臺扒裝機，利用巷道作為水平緩沖煤倉，即使采區(qū)運輸系統(tǒng)不能正常運轉，也能夠保證容納綜掘迎頭2個循環(huán)的落煤量，從而保證了綜掘機施工不受系統(tǒng)影響，提高了掘進機的工作效率，保證了綜掘施工的正規(guī)循環(huán)作業(yè)。

（3）應用雙向皮帶進行運輸。該皮帶采用加高托輥支架、改底托為上托，實現(xiàn)了底皮帶運料。雙向皮帶的使用，實現(xiàn)了皮帶機械運料，降低了職工的勞動強度，改善了職工的勞動作業(yè)環(huán)境。

5.4綜掘機大傾角巷道施工技術

目前我礦在用的綜掘機有S150型、EBZ135型，在近水平巷道施工

中能夠充分發(fā)揮其作用。但存在一個共同的問題：爬坡能力有限。當巷道坡度大于150后，就會出現(xiàn)綜掘機推移困難、截割時出現(xiàn)自身下滑的現(xiàn)象。甚至，當巷道坡度過大時，無法使用綜掘機施工，只能依靠炮掘通過，等巷道坡度變緩后，再遷移綜掘機至迎頭施工，從而限制了綜掘機快速掘進的能力。

而巷道的布置，需根據整個采區(qū)情況設計，以達到盡可能多回收煤炭資源的目的。從而會出現(xiàn)帶坡度的巷道掘進，局部甚至坡度很大。

為解決這一問題，我們在大傾角巷道試驗應用了綜掘機助推器，增加綜掘機的爬坡能力，以提高綜掘機適應大傾角掘進的需要。

助推器由支撐立柱、推移油缸、滑靴及控制閥組成。其中支撐立柱和推移油缸用銷子與滑靴相聯(lián)，支撐立柱以彈簧板固定保持一定的傾斜角度。推移油缸的另一端通過銷子與綜掘機后支撐相聯(lián)，控制閥組通過油管與綜掘機馬達、支撐立柱、推移油缸構成液壓控制系統(tǒng)�？刂崎y組安設在綜掘機司機操作臺電控箱一側。

當綜掘機向前推移時，司機通過操縱控制閥使支撐立柱升起至巷道頂板，然后使推移油缸活柱伸出，推移油缸產生的推移力通過綜掘機后支撐作用到綜掘機上，與綜掘機履帶一起將綜掘機向前推動。當推移油缸活柱完全伸出后，司機操縱控制閥使支撐立柱及推移油缸依次回縮至原位。

通過采用綜掘機助推裝置，提高了掘進機的爬坡能力，解決了大角度巷道掘進的難題，最大上山角度達到了23°以上，提高了掘進速度，實現(xiàn)高產高效的目的，保障了礦井正常的生產接續(xù)。同時，擴大了掘進機的適用范圍，為今后同類巷道施工提供了有益的借鑒。

5.5大角度、大曲率拐彎技術

受地質構造及煤層賦存條件的影響，在巷道布置方面不可避免地需要進行巷道拐彎掘進，為使掘進機能夠在拐彎條件下實現(xiàn)連續(xù)掘進，將一個較大的角度分成若干小的角度施工，在巷道拐彎地段，采用緩慢、大曲率過度技術。

由于實現(xiàn)了皮帶機的彎曲連續(xù)運輸，實現(xiàn)了巷道連續(xù)生產，提高了綜掘機利用率，提高了巷道掘進速度。實現(xiàn)一部皮帶運輸，減少運輸設備。

綜掘機自動支撐臨時支護技術研究

工業(yè)性研究報告

新汶礦業(yè)集團公司協(xié)莊煤礦

二OO七年十一月

綜掘機自動支撐臨時支護技術研究

工業(yè)性應用報告

1.設備引進

通過調研分析，我們認為由山東兗煤機電設備有限公司生產的ZLJ-10/21/30機載液壓臨時支護機適用我礦二、四、十一層回采巷道，能夠與我礦正在使用的S-100、S-150等綜掘機配套使用。

該機由底座、機架、翻轉架、折臂架和頂梁等5部分組成，通過對綜掘機切割部與本體部鉸接銷軸的改造，來完成該裝置的安裝；通過換用不同的底座，可分別應用于不同型號的綜掘機；根據巷道斷面設計，可任意選擇有效臨時支護面積；綜掘機自動支撐臨時支護裝置有效臨時支護面積達1.9×1.75m2,額定工作壓力21Mpa，額定供液壓力21Mpa，最大工作阻力10KN，額定初撐力8KN；綜掘機自動支撐臨時支護裝置可快速實現(xiàn)對掘進工作面新揭露空頂區(qū)進行臨時支護，為巷道永久支護提供一個安全可靠的工作空間，降低工人勞動強度，縮短臨時支護時間，提高支護速度。

因此，10月份我礦引進該機，在2203W運輸巷進行了試驗應用。

2、2203W運輸巷概況2.1概述

2203W運輸巷位于-850二采上山區(qū)下部，為-850二采上山區(qū)首采工作面。掘進目的是為形成2203W工作面生產系統(tǒng)，滿足通風、運煤、行人及管線敷設的需要。巷道設計總長度1073m。地面標高+163.8m，井下

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